Question

在如图所示两个装置中，溶液体积均为200mL，开始时电解质溶液浓度均为0.11mol/L，工作一段时间后，测得导线上通过0.02mol电子，若不考虑盐类的水解和溶液体积的变化，试求：

(1)两装置产生的气体在标准状况下所占体积各为多少升？

(2)两装置中反应后的pH各为多少？

Answer 1

答案：
解析：

(1)①中气体总体积为0.448L，②中气体体积为0.224L;(2)①中pH为13，②中pH为2 　　【巧解导析】装置①为电解池，用惰性电极电解NaCl溶液，类似氯碱工业，其电解方程式为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑～2e－，当电路中通过0.02mol电子时，生成n(NaOH)＝0.02mol，忽略Cl2溶于水对NaOH的影响，溶液中c(OH－)＝＝0.1mol/L，得c(H+)＝10－13mol/L，pH＝13，生成H2和Cl2总体积为0.02×22.4＝0.448L． 　　装置②为原电池，其电池反应为Zn＋2H+＝Zn2+＋H2～2e－，电路中通过0.02mol电子时，消耗H+ 0.02mol，则反应后溶液中H+浓度为0.11－＝0.01mol/L，pH＝2，生成H2为0.02××22.4＝0.224L．

提示：

【巧解点悟】解题关键点：能准确书写电解反应方程式和电池反应方程式，找出已知量与未知量之间关系列式求解．易错点：不能找出H+浓度(或OH－)同电路中通过的电子之间的关系，将pH算错．